JP2013123326A - 管路内ケーブルの移動防止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】人孔内に設置スペースを確保する必要がなく、しかもケーブルと管路内壁の間の空間が狭くても管路内に設置することが可能な管路内ケーブル移動防止装置を提供する。
【解決手段】管路１内に布設されたケーブル２の上に跨るケーブル押さえ金具３と、このケーブル押さえ金具３の上に同金具と共に上下方向には移動できるが同金具に対して管路方向には移動できないように設けられた、上面が傾斜面となっている下側楔片４と、この下側楔片４と管路内天井面との間に管路方向に移動可能に設けられた、下面が下側楔片４の傾斜面と摺動する傾斜面となっている上側楔片５と、この上側楔片５を管路方向に移動させるシャフト６とを備える。シャフト６で上側楔片５を管路口の方へ引き寄せることにより下側楔片４及びケーブル押さえ金具３を下方へ押し下げ、これによりケーブル３を管路内面に押し付けて拘束する。
【選択図】図１

Description

本発明は、地中の管路内に布設されたケーブルが地上を走行する車両による地盤振動で車両進行方向に移動する、いわゆるケーブル波乗り移動を防止する装置に関するものである。

道路下の管路内に布設されたケーブルが路面を走行する車両による地盤振動で車両進行方向に移動する現象は、古くから“波乗り移動現象”として知られている。このケーブル移動に伴い発生する過大な張力で、ケーブルやケーブル接続部が損傷する例が数多くあり、従来からケーブルの波乗り移動防止対策は重要な課題となっている。

ケーブルの波乗り移動発生には種々の要因が関与し、その防止対策についても各種の案が考えられるが、既設のケーブル線路に適用できる波乗り移動防止対策は限られている。一般に採用されている方法は、人孔内の管路口でケーブルをクリートによって拘束する方法である。この方法は、人孔内に突き出したケーブルのオフセットの始点となるケーブル直線部分を二つ割り型のクリートで把持し、これを人孔内壁に固定するものである（特許文献１）。

また、管路口でのケーブル拘束力を大きくするため、クリートではなく、ゴム楔を用いたケーブル拘束装置も提案されている（特許文献２）。

さらに、管路口ではなく、管路の中で、ケーブルを径方向押圧部材により両側から挟み付けて拘束するケーブル移動防止装置も提案されている（特許文献３）。

実開平４−６４９３３号公報 特開２００８−１２５２２４号公報 特開平７−２１２９４８号公報

これまでのケーブル波乗り挙動の解析や波乗り移動再現実験から、波乗り移動の発生力Ｆは次式で算定され、ケーブルにこれ以上の拘束力を与えれば波乗り移動を防止できることが知られている。

Ｆ＝αμＷＬ
ここで μ：ケーブル管路間摩擦係数
Ｗ：ケーブル単位長重量
Ｌ：ケーブル布設区間長
α：低減係数（0.3〜0.5）

従来、波乗り移動が発生しやすい軽量、小サイズのケーブル、例えば導体断面積1000mm²の66kＶ単心ケーブルを管路内に３条俵積み形状で布設する場合、μ＝0.4、Ｗ＝３条×10kg/ｍ＝30 kg/ｍ、Ｌ＝250ｍ程度であり、波乗り移動防止に必要な拘束力Ｆは3000〜5000kgfとなる。これを管路の両端（２つの人孔）で均等に拘束するためには、各管路口で必要とする最大ケーブル拘束力は5000kgf÷2＝2500 kgf、すなわち25kＮとなる。

クリートでケーブルを拘束する方法では、人孔内でケーブルのオフセットをとる必要上、クリートを設置できるケーブル直線部分の長さは僅かしか得られず、複数のクリートを設置することはできない。また、ケーブル絶縁性能面の制約から、クリートによってケーブルを把持可能な面圧は0.5ＭＰaに限定されるため、人孔内のクリート拘束で得られるケーブル長手方向移動防止力は1〜2kＮ程度に限定される。これに対して通常必要とされる波乗り移動防止力は前述のように25ｋＮ程度は必要であるため、クリート拘束ではケーブルの波乗り移動を確実に防止することは困難である。

また、ケーブルをゴム楔で拘束する装置は、ケーブルの拘束力を大きくすることはできるが、拘束装置の軸線方向の長さが長くなり、人孔内に設置スペースを確保することが困難である。

また、ケーブルを管路の中で径方向押圧部材により挟み付けて拘束する装置は、人孔内の設置スペースが不要となる利点はあるが、径方向押圧部材がネジ式のジャッキのような構成であるため径方向サイズが大きく、しかもこの押圧部材をケーブルの両側に設けているため、ケーブルと管路内壁の間の空間が大きくないと、管路内に設置することが困難である。

本発明の目的は、人孔内に設置スペースを確保する必要がなく、しかもケーブルと管路内壁の間の空間が狭くても管路内に設置することが可能な管路内ケーブルの移動防止装置を提供することにある。

本発明に係る管路内ケーブルの移動防止装置は、
管路内に布設されたケーブルの上に跨るケーブル押さえ金具と、このケーブル押さえ金具の上に同金具と共に上下方向には移動できるが同金具に対して管路方向には移動できないように設けられた、上面が傾斜面となっている下側楔片と、この下側楔片と管路内天井面との間に管路方向に移動可能に設けられた、下面が前記下側楔片の傾斜面と摺動する傾斜面となっている上側楔片と、この上側楔片を管路方向に移動させるシャフトとを備え、
前記シャフトで上側楔片を管路口の方へ引き寄せることにより下側楔片及びケーブル押さえ金具を下方へ押し下げ、これにより前記ケーブルを管路内面に押し付けて拘束することを特徴とするするものである。

また、本発明に係る管路内ケーブルの移動防止装置は、
管路内に布設されたケーブルの上に跨るケーブル押さえ金具と、このケーブル押さえ金具の上に同金具と共に上下方向には移動できるが同金具に対して管路方向には移動できないように設けられた、上面が傾斜面となっている下側楔片と、この下側楔片と管路内天井面との間に管路方向に移動可能に設けられた、下面が前記下側楔片の傾斜面と摺動する傾斜面となっている上側楔片と、を備えた移動防止ユニットを、管路方向に適当な間隔をおいて複数ユニット設け、
さらに各移動防止ユニットの下側楔片を連結する連結部材と、各移動防止ユニットの上側楔片を一括して管路方向に移動させるシャフトとを設け、
前記シャフトで各移動防止ユニットの上側楔片を一括して管路口の方へ引き寄せることにより各移動防止ユニットの下側楔片及びケーブル押さえ金具を一括して下方に押し下げ、これにより前記ケーブルを複数箇所で管路内面に押し付けて拘束するものであってもよい。

また、本発明に係る管路内ケーブルの移動防止装置は、
管路内に布設されたケーブルの上に跨るケーブル押さえ金具と、このケーブル押さえ金具の上に同金具と共に上下方向には移動できるが同金具に対して管路方向には移動できないように設けられた、上面が傾斜面となっている下側楔片と、この下側楔片と管路内天井面との間に管路方向に移動可能に設けられた、下面が前記下側楔片の傾斜面と摺動する傾斜面となっている上側楔片と、を備えた移動防止ユニットを、管路方向に適当な間隔をおいて複数ユニット設け、
さらに各移動防止ユニットの下側楔片を連結する下側連結部材と、各移動防止ユニットの上側楔片を連結する上側連結片と、各移動防止ユニットのうち管路口に最も近い位置にある移動防止ユニットの上側楔片を管路方向に移動させるシャフトと設け、
前記シャフトで管路口に最も近い位置にある移動防止ユニットの上側楔片を管路口の方へ引き寄せて、前記上側連結部材で連結された全ての上側楔片を一括して管路口の方へ引き寄せることにより、各移動防止ユニットの下側楔片及びケーブル押さえ金具を一括して下方へ押し下げ、これにより前記ケーブルを複数箇所で管路内面に押し付けて拘束するものであってもよい。

また、本発明に係る管路内ケーブルの移動防止装置において、シャフトはボルトからなり、シャフトにより移動させられる上側楔片は前記ボルトとねじ結合する雌ねじ穴を有しており、シャフトを回転させることにより上側楔片が管路方向へ移動するようになっていることが好ましい。

本発明に係るケーブル移動防止装置は、管路内でケーブルを拘束するので人孔内に設置スペースを確保する必要がなく、人孔内のスペースをケーブル接続やオフセット等に有効に活用できる。また、下側楔片に対し上側楔片を摺動させることでケーブルを管路内面に押し付ける構造であるから、機構的に単純で管路径方向サイズを小さくすることができ、ケーブルと管路内壁の間の空間が狭くてもケーブルの移動を確実に防止することができる。さらに、移動防止ユニットを複数ユニット設けることにより、トータルで大きなケーブル拘束力を発揮させることができ、ケーブル移動をより確実に防止することができる。

本発明に係る管路内ケーブルの移動防止装置の一実施例を示す（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線矢視図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線矢視図。 本発明に係る管路内ケーブルの移動防止装置の他の実施例を示す（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線矢視図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線矢視図。 本発明に係る管路内ケーブルの移動防止装置のさらに他の実施例を示す（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線矢視図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線矢視図。

〔実施例１〕図１は本発明の一実施例を示す（請求項１に対応）。図において、１は地中に埋設された管路、２は管路１内に布設された３条のケーブルである。管路１の端部（図１（Ａ）の右端）は人孔（図示省略）内に開口しており、ここが管路口である。３条のケーブル２は俵積みの状態で布設されている。

３は管路１内で管路口付近のケーブル２の上に跨る鞍形のケーブル押さえ金具、４はケーブル押さえ金具３の上に設けられた下側楔片である。下側楔片４の上面は管路口に近づくに従い徐々にケーブル２から離れていく傾斜面となっている。下側楔片４の上面の幅方向中央部には管路方向に凹溝４ａが形成され、下側楔片４はこの凹溝４ａの底部を貫通するネジ等によってケーブル押さえ金具３に固定されている。このため下側楔片４はケーブル押さえ金具３と共に上下方向には移動できるがケーブル押さえ金具３に対して管路方向には移動できないようになっている。

５は下側楔片４と管路１内の天井面との間に設けられた上側楔片、６は上側楔片５を管路方向に移動させるシャフトである。上側楔片５の下面は前記下側楔片４の傾斜面と摺動する傾斜面となっている。シャフト６は六角形頭部６ａを有するボルトの形態であり、上側楔片５はシャフト６の雄ねじ部とねじ結合する雌ねじ穴を有している。

７は管路口に設置された固定板である。固定板７は下側楔片４の端面にネジ等により固定されている。なお固定板７は下側楔片４の端面ではなく管路１の端面に固定されていてもよい。固定板７にはＵ字溝７ａが形成されており、シャフト６はこのＵ字溝７ａを貫通して管路１内に伸びている。これによりシャフト６は頭部６ａが固定板７に引っ掛かって管路１内に引き込まれないようになっており、またＵ字溝７ａに案内されて上下方向に僅かに変位可能である。

また、下側楔片４の両側には、上側楔片５を管路方向に案内するガイド枠８がネジ等により固定されている。

この装置は以上のような構成であるため、シャフト６を回転させて、上側楔片５を固定板７の方、すなわち、固定板７が固定された下側楔片４の端面が位置する管路口の方へ引き寄せると、下側楔片４及びケーブル押さえ金具３が下方へ押し下げられ、ケーブル２を管路１内面に押し付けて管路方向へ移動しないように拘束することができる。

この装置の設計にあたって必要とする拘束力（Ｆs）は次式にて算定する。

Ｆs＝νＰＳ
ここで ν：ケーブルとケーブル押さえ金具間の摩擦係数
Ｐ：ケーブル押さえ金具で押さえ付けるときの上部ケーブル許容面圧
Ｓ：上部ケーブルとケーブル押さえ金具の接触面積（＝ｄ×θ×ｗ）
ｄ：ケーブル外径
θ：上部ケーブルとケーブル押さえ金具の接触角度（ラジアン）
ｗ：ケーブル押さえ金具の幅（管路方向寸法）

例えば前述した小サイズのケーブル（導体断面積1000mm²の66kＶ単心ケーブル）の場合、νは実測より1.0、Ｐは従来規格より0.5ＭＰａとし、ｄ＝80mm、θ＝π/6、ｗ＝120mmとして、拘束力（Ｆs）を算出すると次のようになる。

Ｆs＝νＰｄθｗ＝1.0×5×8×（π/6）×12＝251kgf＝25.1kＮ

これは各管路口で必要とされる拘束力25kＮをほぼ満足する値である。

〔実施例２〕管路内ケーブルの移動防止装置は一度設置したら少なくとも10年以上の長期使用に耐え、また突発的に起こり得る過負荷通電時のケーブル熱膨張力にも耐える必要があるため、設計拘束力（Ｆd）は必要拘束力（Ｆs）に安全率（Ｓf）を加味する必要がある。安全率（Ｓf）については４倍程度を考慮すると、Ｆd＝Ｓf・Ｆs＝４Ｆsとなる。

図２はこの安全率（Ｓf）を考慮した本発明の他の実施例を示す（請求項２に対応）。図２において図１と同一部分には同一符号を付してある。この実施例は、ケーブル押さえ金具３と、下側楔片４と、上側楔片５と、ガイド枠８とからなる移動防止ユニット９を、管路方向に適当な間隔をおいて複数ユニット設け、ケーブル２を複数箇所（図示の例では４箇所）で拘束するものである。

各移動防止ユニット９の下側楔片４は一連続の連結部材１０を介してそれぞれケーブル押さえ金具３に固定されている。各移動防止ユニット９の上側楔片５は一連続のシャフト６とねじ結合しており、シャフト６の回転により一括して管路方向に移動するようになっている。

この装置は以上のような構成であるため、シャフト６を回転させて、各移動防止ユニット９の上側楔片５を一括して管路口の方へ引き寄せると、各移動防止ユニット９の下側楔片４及びケーブル押さえ金具３が一括して下方へ押し下げられ、これによりケーブル２を複数箇所で管路１内面に押し付けて拘束することができる。このため図１の装置よりも確実にケーブルの移動を防止することができる。

〔実施例３〕図３は本発明のさらに他の実施例を示す（請求項３に対応）。図３において図２と同一部分には同一符号を付してある。この実施例も実施例２と同様、ケーブル２を複数箇所で拘束するものである。各移動防止ユニット９の下側楔片４が一連続の連結部材１０（この実施例ではこれが下側連結部材である）を介してそれぞれケーブル押さえ金具３に固定されている点も実施例２と同様である。

この実施例が実施例２と異なる点は、各移動防止ユニット９の上側楔片５が一連続の上側連結部材１１により連結されていて一緒に移動することと、管路口に最も近い位置にある移動防止ユニット９の上側楔片５だけがシャフト６とねじ結合していることである。シャフト６は実施例１と同じボルトの形態である。上側連結部材１１の上面には管路内面との摩擦を増大させるため、横方向に切り込み１２が形成されている。

このような構成でも、シャフト６を回転させることによって、各移動防止ユニット９の上側楔片５を一括して管路口の方へ引き寄せることができ、これにより各移動防止ユニット９の下側楔片４及びケーブル押さえ金具３を一括して下方へ押し下げて、ケーブル２を複数箇所で拘束することができる。

なお、以上の各実施例ではシャフトとしてボルトを用いたが、シャフトとしては、上側楔片に対し回転しないように固定された棒状部材であって、固定板を貫通する部分から先に雄ねじ部を形成したものを用い、その雄ねじ部にねじ結合させたナットを回転させて上側楔片を管路方向に移動させるようにしてもよい。

１：管路
２：ケーブル
３：ケーブル押さえ金具
４：下側楔片
５：上側楔片
６：シャフト
７：固定板
８：ガイド枠
９：移動防止ユニット
１０：連結部材（下側連結部材）
１１：上側連結部材
１２：切り込み

Claims (4)

1. 管路内に布設されたケーブルの上に跨るケーブル押さえ金具と、このケーブル押さえ金具の上に同金具と共に上下方向には移動できるが同金具に対して管路方向には移動できないように設けられた、上面が傾斜面となっている下側楔片と、この下側楔片と管路内天井面との間に管路方向に移動可能に設けられた、下面が前記下側楔片の傾斜面と摺動する傾斜面となっている上側楔片と、この上側楔片を管路方向に移動させるシャフトとを備え、
   前記シャフトで上側楔片を管路口の方へ引き寄せることにより下側楔片及びケーブル押さえ金具を下方へ押し下げ、これにより前記ケーブルを管路内面に押し付けて拘束することを特徴とする管路内ケーブルの移動防止装置。
2. 管路内に布設されたケーブルの上に跨るケーブル押さえ金具と、このケーブル押さえ金具の上に同金具と共に上下方向には移動できるが同金具に対して管路方向には移動できないように設けられた、上面が傾斜面となっている下側楔片と、この下側楔片と管路内天井面との間に管路方向に移動可能に設けられた、下面が前記下側楔片の傾斜面と摺動する傾斜面となっている上側楔片と、を備えた移動防止ユニットを、管路方向に適当な間隔をおいて複数ユニット設け、
   さらに各移動防止ユニットの下側楔片を連結する連結部材と、各移動防止ユニットの上側楔片を一括して管路方向に移動させるシャフトとを設け、
   前記シャフトで各移動防止ユニットの上側楔片を一括して管路口の方へ引き寄せることにより各移動防止ユニットの下側楔片及びケーブル押さえ金具を一括して下方に押し下げ、これにより前記ケーブルを複数箇所で管路内面に押し付けて拘束することを特徴とする管路内ケーブルの移動防止装置。
3. 管路内に布設されたケーブルの上に跨るケーブル押さえ金具と、このケーブル押さえ金具の上に同金具と共に上下方向には移動できるが同金具に対して管路方向には移動できないように設けられた、上面が傾斜面となっている下側楔片と、この下側楔片と管路内天井面との間に管路方向に移動可能に設けられた、下面が前記下側楔片の傾斜面と摺動する傾斜面となっている上側楔片と、を備えた移動防止ユニットを、管路方向に適当な間隔をおいて複数ユニット設け、
   さらに各移動防止ユニットの下側楔片を連結する下側連結部材と、各移動防止ユニットの上側楔片を連結する上側連結片と、各移動防止ユニットのうち管路口に最も近い位置にある移動防止ユニットの上側楔片を管路方向に移動させるシャフトと設け、
   前記シャフトで管路口に最も近い位置にある移動防止ユニットの上側楔片を管路口の方へ引き寄せて、前記上側連結部材で連結された全ての上側楔片を一括して管路口の方へ引き寄せることにより、各移動防止ユニットの下側楔片及びケーブル押さえ金具を一括して下方へ押し下げ、これにより前記ケーブルを複数箇所で管路内面に押し付けて拘束することを特徴とする管路内ケーブルの移動防止装置。
4. シャフトはボルトからなり、シャフトにより移動させられる上側楔片は前記ボルトとねじ結合する雌ねじ穴を有しており、シャフトを回転させることにより上側楔片が管路方向へ移動するようになっていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の管路内ケーブルの移動防止装置。

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